KR910004544B1 - 강철관 이음쇠를 가공하는 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

강철관 이음쇠를 가공하는 방법과 장치

제 1 도는 하나의 스톱을 가진 수 이음쇠의 소자를 가공하는 본 발명의 장치 단면도.

제 2 도는 두개의 스톱으로 동시에 가공하는 본 발명의 장치 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1a : 이음쇠 소자 2 : 절두(截頭)원뿔면부

3 : 공구고정구주축 4 : 플레이트

4a : 슬리이브 7 : 보어

8 : 블록킹 칼라 9 : 내부스톱

10 : 원통형 보어 11 : 칼라

12 : 감마찰 코팅부 14 : 클립

16 : 클램프 조오 17, 18 : 스톱

본 발명의 강철관의 이음쇠 소자를 가공하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 석유공업에서 사용하는 강철관의 이음쇠 소자를 가공하는 새로운 방법과 그 방법을 실시하는 장치에 관한 것으로, 이음쇠는 적어도 하나의 나사부, 하나의 절두원뿔형의 표면부 및 적어도 하나의 나사스톱을 포함한다.

석유공업에서 사용하는 강철관 이음쇠로는 강철관 소자를 절두원뿔형의 암, 수 나사부를 이용하여 조립하게 되며, 적어도 한쌍의 스톱이 있어서 암수소자에 작용하여 나사죄기의 한도를 안전하게 제한 할 수 있게 되어 있다.

절두원뿔형의 나사부를 이용하여 관을 연결하고 수소자의 끝부분이 암소자 내부의 어깨턱에 걸려 멈추게 하는 이음쇠는 공지되어 있는 것이다.

또한 수소자에 어깨턱에 가지게 하여 암소자의 끝부분이 걸려서 나사죄기를 멈추게 하는 방식의 이음쇠도 있다.

현재, 공지의 제조방법으로는, 가공오차의 허용기준 때문에 한편으로는 절두원뿔형 나사부에 대한 나사스톱의 위치를 정확하게 잡기가 힘들고 또 한편으로는 스톱상호간의 위치를 맞추기가 힘들게 되어 있다.

실제에 있어 이러한 사실은 이음쇠를 똑같이 정밀하게 가공한다고 정평이 있는 회사의 같은 제품에서도 일부 암, 수의 짝으로된 소자들이 나사부에서 서로 심하게 맞지 않는 수가 있고, 한편 어떤 짝은 상대적으로 서로 잘 맞는 다는 것도 알 수가 있다.

따라서 큰 어려움은 한편으로는 이음쇠를 적정하게 죄을 수 있게 하고 다른 편으로는 스톱면의 손상을 피할 수 있는 이음쇠의 최적 클램핑 토오크(Clamping torque)를 정하는데 있다.

더욱 어려운 것은 여러짝의 스크루우 스톱을 가진 이음쇠의 경우 이음쇠의 최종 클램핑 토오크에서 각기 짝이 맡은 역할을 할 수 있게 가공상의 허용오차를 늦추는 것이다.

실제에 있어서 여러짝의 스크루우 스톱을 동시에 사용할 수 있게하는 방식은 사실상 포기해야 했으며, 반면에 한짝의 주 스크루우 스톱을 가지게 하고 다른짝의 스톱이 있을 경우는 이음쇠를 과도하게 나사로 조일 경우에 대비한 안전 보조장치에 불과하였다.

이 경우에도 보완된 그 안전대책은 불완전한 것이었으며, 또한 주 스크루우 스톱에 대한 변형의 발생을 피할 수가 없었다.

본 발명의 방법에 따르면, 한편으로 절두원뿔형 나사부에 대한 스크루우 스톱의 위치를 정확하게 맞출 수가 있고, 다른 한편으로는 같은 이음쇠에 있는 여러개 스톱 상호간의 위치를 정확하게 맞출 수도 있다.

본 발명의 목적은 특히 석유공업에서 사용하는 강철관의 연결용으로서 절두원뿔형의 면과 적어도 하나의 스크루우 스톱을 가진 이음쇠 소자를 가공하는 방법으로서, 특히 이음쇠 소자에 있는 절두원뿔면의 최종 가공과 이음쇠 소자의 스크루우 스톱에 대한 예비 가공을 먼저하는 것, 절두원뿔면에 같은 원뿔형을 가진 칼라를 가지게 하여, 스크루우 스톱의 가공공구를 고정한 주축에 대하여 회전하며 축방향으로 이동할 수 있게 하는 것, 주축에 대한 이음쇠의 회전운동을 하게 함으로서 공구고정주축과 이음쇠의 상대적 축방향 이동을 하게 하여서 원뿔면에 놓인 원뿔 칼라가 가공소자에 대한 공구고정주축의 최종 축방향 이동을 저지하는 스톱역할을 할때까지 이음쇠 소자의 스크루우 스톱을 최종 가공하게 하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면 스크루우 스톱의 최종 가공(즉 스톱의 위치결정)을 나사부에 대하여 정확한 위치에서 멈추게 함으로서, 이음쇠의 나사를 조일 때 나사부에서 스톱으로 인해 암, 수 소자가 항상 서로 확실하게 물려있게 할 수 있다.

또한 같은 소자에 여러개의 스크루우 스톱이 있을 경우에는 이를 스톱이 공구고정구주축에 부착한 공구를 사용하여 동시에 가공하기 때문에 항상 서로 일정한 간격을 유지한다는 것도 알 수 있다.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기한 방법을 실시하는데 사용하는 장치를 제공하는 것으로서, 동 장치에서는 회전하는 클램프 조오가 있어서 가공하는 이음쇠 소자를 회전시킬 수 있고 또한 이음쇠 소자가 긴 스크루우 스톱의 면을 가공하는 공구를 장치한 공구고정구주축을 가지고 있으며, 상기 공구고정구주축은 소자의 나사부와 같은 원뿔형의 절두원뿔형의 지지면을 가진 하나의 칼라를 가지고 있고, 동 칼라는 주축에 대하여 같은 축 회전을 하며 축방향으로 상대적 미끄럼 운동을 할 수 있으며, 또한 가급적이면 가공하는 이음쇠 소자의 방향에서 탄력에 의해 주축에 대한 상대적 운동을 하게하며, 동 칼라와 일체로 형성된 스톱의 일부와 동 공구고정구는 이음쇠 소자의 스크루우 스톱면을 가공할 때 주축의 전진을 중단하게 하는 것을 특징으로 하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 단부를 업셋단조(upset forging)한 관부 나사부와 스톱을 가지게 하는 이음쇠 소자 가공에도 적용할 수 있다.

본 발명은 또한 나사나 아교로 슬리이브를 부착하여 스톱을 형성하게 하는 복합 이음쇠에도 적용할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 의하면, 이음쇠 소자에 미리 가공한 절두원뿔면은 소자의 원뿔형 나사부를 형성하는 돌출나사줄로 구성되거나 또는 전체적으로 원통형의 나사부에서 원뿔면을 형성하게 하는 일부 돌출나사줄(특히 끝부분에서)로 구성되어 있다.

이러한 방법으로 나사부에 대한 스크루우 스톱의 위치를 정확하게 잡을 수가 있다.

본 발명의 한 변형에 의하면, 원뿔형 칼라를 나사부에 놓이게 하는 대신에 이음쇠 소자에 미리 가공해 놓은 원뿔형 맞춤면에 적용하여 사용할 수도 있다.

이렇게 하므로서 원뿔형 시일면에 대한 스톱의 위치를 엄밀하게 맞출 수가 있다.

이러한 변형은 원통형 나사부의 경우에 사용되며, 특히 원뿔형 시일면으로 분리되는 엇갈린 원통형 나사부의 경우에 사용할 수 있다.

본 발명을 알기 쉽게 하기 위하여 몇가지 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.

다만 예시한 도면은 발명의 일부예를 도시했을 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

제 1 도의 단면도에 의하면 수소자(1)의 끝부분에는 원뿔형의 외면 나사부(2)가 미리 가공되어 있음을 알 수 있다.

공구고정구주축(3)에는 플레이트(4)가 있어서, 예비 가공 후에 다시 최종 가공해야 하는 수소자(1)의 끝에 가공하고저 하는 형태와 상응하는 형태의 공구(5)를 부착한다.

원통형 슬리이브(4a)는 주축을 지지하게 플레이트위의 일정한 위치에 부착한다.

부착은 나사(6)을 조여서 하며, 이때 플레이트(4)의 일부는 슬리이브(4a)의 원통형 보어(7)내로 들어가게 한다.

하나의 스톱역할을 하는 저지 칼라(8)를 슬리이브(4a)의 나사부(6)에 나사로 끼워 조정가능하게 미리 정한 위치에서 플레이트(4)에 대하여 슬리이브(4a)를 움직이지 못하게 고정시킨다.

슬리이브(4a)는 나중에 상술한 바와 같이 가공중에 공구(5)의 전진을 제한하는 역할을 하는 내부 스톱(9)를 가지고 있다.

슬리이브(4a)에는 스톱(9) 앞쪽으로 원통형 보어(10)가 있어서, 그 내부에 칼라(11)을 장치하여 축회전을 하며 축선방향의 이동을 할 수 있게 하였다.

칼라(11)의 외주면과 배면은 감마찰 코팅을 한다.

클립(14)이 잡고 있는 스톱(13)은 슬리이브(4a)로부터의 칼라(11)의 이탈을 예방하고 있다.

저지 칼라(8)를 이용하여 슬리이브(4a)를 플레이트(4)의 일정한 위치에 고정하고 그 위치에서 슬리이브(4a)의 전진스톱(9)에 칼라(11)가 닿았을 때 관소자(1)의 끝부분에 대한 최종 가공을 원하는 위치에서 하게 한다.

칼라(11)의 내부면(15)은 절두원뿔형으로 되어 있고, 원뿔형은 나사부(2)의 원뿔형과 같으게 되어 있어서, 가공중에 절두원뿔면(15)이 나사부 외주면에 닿게 하였다.

본 발명이 따르면, 하나의 탄성장치(도에 없음)가 있어서 칼라(11)를 항상 공구(5)의 반대쪽으로 밀고있게 한다.

하나의 변형에 의하면, 칼라(11)의 절두원뿔면(15)이 관소자(1) 끝부분에 있는 나사부 외주면의 절두원뿔형 부분에 닿아 끼워져 있게 하였다.

나사부(2)는 원통형으로 되어 있으나 끝부분에 가서는 절두원뿔형 나사면을 가지게 하였다.

제 2 도는 본 발명의 또 하나 장치에 대한 단면도를 도시하고 있으며, 이 장치는 암소자에 있는 스톱(17)과 (18)면을 가공할 수 있으며, 또한 절두원뿔형 내부 나사부(2a)를 가지게 하였다.

암소자(1a)는 공구고정구주축(3)과 동축으로 회전하는 클램프 조어(16)가 잡고 있다.

주축(3)에는 원통부(10)를 장착하고 감마찰 코팅부(12)를 가진 칼라(11)가 그 위에서 미끄러져 움직이게 하고 칼라(11)의 외주면은 암소자 나사부(2a)와 같은 절두원뿔면을 가지게 하였다.

공구(5a)를 가진 플레이트(4)를 원통형 베어링면(7)과 나사부(6)를 이용하여 공구고정구주축에 장착하고, 하나의 너트를 이용하여 플레이트의 저지를 확실하게 하고, 공구(5)와 (5a)가 가공하는 암소자의 스톱면(17)과 (18)사이의 원하는 위치에서 멈추게 한다.

제 1 도의 장치에서와 같이, 칼라(11)는 도시하지 않은 탄성장치로 공구(5)쪽으로 밀게한다.

주축이 스크루우 스톱면을 가공해 가는 쪽으로 이동하면, 칼라(11)의 원뿔외주면에 가공을 마친 나사부(2a)의 나사면에 닿게 된다.

공구(5) 및 (5a)는 왼쪽으로 이동하면서 스톱(17)과 (18)를 가공하며 스톱(17) 근처의 시일면까지도 가공한다.

칼라(17)는 전술한 바와 같이 왼쪽으로 이동하는 주축에 상대적으로 회전하며 스톱(17) 및 (18)의 가공을 확실하는 한편, 플레이트(4)의 스톱(9)이 칼라(11)의 상대면에 닿게 되면 가공은 정해진 위치에서 자동적으로 멈추게 된다.

전술한 실시예에서, 스톱가공의 전진제한은 주축과 일체인 스톱(9)에 칼라(11)가 실제로 닿게 되었을 때 이루어진다.

그러나, 이러한 전진제한은 다른 방법으로도 할 수 있다.

예를들면, 가공중에 압축된 스프링에 의해 자리에 있게한 기계적 스톱, 또는 보올 베어링을 가진 스톱, 기계적 스톱과 칼라 중간에 있게한 바늘이나 로울러 등을 들 수 있다.

전기접속장치를 가진 스톱을 이용하여 수백분의 1㎜까지 정밀한 기계적 스톱을 얻을 수도 있다.

전기접속장치는 가공중에 이음쇠 소자의 회전을 중단함이 없이 가공장치의 전진을 멈추게 하는데 이용할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 간단한 장치로 이음쇠 소자의 나사부에 대하여, 또한 소자상호간에, 정밀한 위치를 가지게한 나사 스톱을 가공할 수 있음을 알 수 있다.

본 발명에 의하면, 이음쇠를 제조하는데 있어 제조오차의 허용기준을 엄밀하게 지키게 할 수 있고, 최적 나사조이기 토오크의 결정을 보다 큰 범위에서 조정할 수 있고, 작업현장에서 이음쇠의 클램핑을 쉽게할 수 있다.

본 발명에서 주축, 절두원뿔형 칼라, 광형 소자 등의 운동은 상대적인 것으로서 운동부분과 고정부분은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 상대적 위치를 역으로 할 수도 있다.

Claims (7)

1. 절두원뿔면부(2,2a)와 적어도 하나의 스크루우 스톱(17,18)을 포함하는, 특히 석유공업에서 사용하는 강철관용 이음쇠 소자를 가공하는 방법에 있어서, 특히 이음쇠 소자(1,1a)에 있는 절두원뿔면의 최종 가공과 이음쇠 소자의 스크루우 스톱(17,18)에 대한 예비 가공을 먼저 실시하고, 절두원뿔면부(2,2a)에 같은 원뿔형의 칼라(11)를 끼워서 스크루우 스톱(17,18)의 가공공구(5,5a)를 고정시킨 주축(3)에 대하여 축방향의 회전 및 이동을 할 수 있게 설치하고, 이음쇠 소자(1,1a)로 하여금 공구고정구주축(3)에 대한 상대적 회전운동을 하게 할때에 주축(3)과 이음쇠 소자의 상대적 축방향 이동도 동시에 일어나게 하여 절두원뿔면부(2,2a)에 끼운 칼라(11)가 가공된 소자에 대하여 상대적으로 주축의 축방향 운동을 막는 하나의 스톱 역할을 할때까지 이음쇠의 스크루우 스톱(17,18)을 가공하는 것을 특징으로 하는 강철관 이음쇠의 가공방법.
2. 제 1 항에 있어서, 절두원뿔면부(2,2a)가 절두원뿔형 나사부로 되어 있는 것을 특징으로한 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 절두원뿔면부(2,2a)가 원통형 나사부의 일부로서 절두원뿔형 나사부로 되어 있는 것을 특징으로한 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 절두원뿔면부(2,2a)가 절두원뿔형 시일면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 절두원뿔형 시일면의 원통형 나사부 근처 또는 두개의 서로 엇갈리는 원통형 나사부 사이에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 가공하는 이음쇠 소자를 회전시킬 수 있는 회전식 클램프 조오(16)와, 이음쇠 소자가 가져야 할 스크루우 스톱(17,18)의 각기 면을 가공하는 공구(5,5a)를 가진 공구고정구주축(3)으로 구성되어 있으며, 그 주축(3)에는 이음쇠 소자(1,1a)에 먼저 가공한 절두원뿔면부(2,2a)와 같은 원뿔형의 절두원뿔면을 가지게 한 칼라(11)를 장착하고, 상기 칼라(11)는 주축(3)과 동축으로 회전할 수 있고 주축에 상대적인 축방향 미끄럼 운동을 할 수 있고, 절두원뿔형 칼라 및 공구고정구 각기와 일체로 되어 있는 한쌍의 스톱으로 하여금 이음쇠 소자의 스크루우 스톱(17,18)면의 가공중 주축의 전진을 멈추게 할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 강철관 이음쇠의 가공장치.
7. 제 6 항에 있어서, 절두원뿔형의 지지면을 가진 칼라를 탄성장치가 가공중의 이음쇠 소자 나사 방향쪽으로 밀고 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.

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